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近期,在科技創(chuàng)投領(lǐng)域,人形機(jī)器人正在大量涌現(xiàn),如中國的行者S(Walker S)、電科機(jī)器人1號(hào)和美國的擎天柱(Optimus)等,這表明,人形機(jī)器人真正走向市場(chǎng)的日子已經(jīng)越來越近。但是,人形機(jī)器人的研發(fā)和批量生產(chǎn)與人類登陸其他星球一樣,極為復(fù)雜,極具挑戰(zhàn)。
如果按功能劃分,機(jī)器人可分為工業(yè)機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人、特種機(jī)器人,但就其形狀來看,無論哪一類機(jī)器人都可能有多種外形。在工業(yè)領(lǐng)域,大多數(shù)機(jī)器人的外形與人相去甚遠(yuǎn),然而,在服務(wù)行業(yè),如家政、旅游、餐飲、醫(yī)療等,更需要與人相似的人形機(jī)器人為人們服務(wù)。對(duì)提供服務(wù)的機(jī)器人來說,為什么外形格外重要呢?
將服務(wù)機(jī)器人設(shè)計(jì)成人形,是經(jīng)過研發(fā)者深思熟慮后的共識(shí),也是機(jī)器人研發(fā)和應(yīng)用的方向。只有與人相似的容貌、身高、體重、語言、行為方式才更容易被人類接受,這是人類在演化中形成的一種心理定勢(shì)。在演化史上,人與黑猩猩分道揚(yáng)鑣之后,逐漸建立了獨(dú)特的社會(huì)支持系統(tǒng),包括親人、朋友、同學(xué)、同事、鄰里、合作伙伴等,還有由陌生人組成的各種社會(huì)服務(wù)機(jī)構(gòu)。雖然人與人之間的關(guān)系親疏有別,但每一種支持都不可或缺,這讓人們得到從物質(zhì)到精神上的幫助和支持。因此,讓機(jī)器人服務(wù)于人并與人建立較親密的關(guān)系時(shí),要求其外貌與人類相似是一個(gè)基本的需求。常言道:“非我族類,其心必異?!比诵螜C(jī)器人受到青睞也緣于信任,而信任起源于最基本的心理認(rèn)同和親和力,只有信任和認(rèn)同機(jī)器人,才有可能讓機(jī)器人為人服務(wù)。
現(xiàn)在,用戶需要服務(wù)機(jī)器人以人形呈現(xiàn),使機(jī)器人更具親和力,只是初步的要求。未來的研發(fā)者有可能以不同國家、種族人群的生物大數(shù)據(jù)為模型,研發(fā)出外形各異、能與真人親密接觸和交流的人形機(jī)器人,讓不同人群根據(jù)需求進(jìn)行選擇,以便更好地指揮、操控機(jī)器人。中國公司優(yōu)必選研發(fā)的行者S,身高為170厘米,有雙腿雙手,身形和中國人差不多。美國的Atlas機(jī)器人身高183厘米,與歐美男性的平均身高接近。
將服務(wù)機(jī)器人設(shè)計(jì)成人形也涉及生物和人類演化的規(guī)律。今天的陸地動(dòng)物和人之所以演化為用四條腿或兩條腿走路,是因?yàn)殛懙丨h(huán)境要求動(dòng)物具有應(yīng)對(duì)自然中各種地形的行動(dòng)能力,如能走、跑、跨、跳、上下坡、上下樓梯、攀援、游泳等,因此,人形機(jī)器人是對(duì)人類和陸地動(dòng)物仿生的必然選擇。
從現(xiàn)階段來看,人形機(jī)器人的上半身和手的功能正在慢慢接近人類,但下肢功能還差得遠(yuǎn)。因?yàn)橄轮凶咝枰リP(guān)節(jié)的復(fù)雜功能,如彎曲和伸展,更需要神經(jīng)肌肉和骨骼的有機(jī)配合。然而,人形機(jī)器人只是通過微型計(jì)算機(jī)指揮機(jī)械腿和軀體,還無法達(dá)到像人類和動(dòng)物一樣自然、協(xié)調(diào)。
因此,現(xiàn)在市場(chǎng)上出現(xiàn)的一些人形機(jī)器人屬于半人形機(jī)器人,即上半身像人,有軀體和雙手,下半身像車輪,可以在平地上滾動(dòng)。機(jī)器人領(lǐng)域的科研工作者也提出了階段性的研發(fā)戰(zhàn)略,從非人形機(jī)器人到半身人形機(jī)器人,再到全人形機(jī)器人。
今天,在非人形機(jī)器人領(lǐng)域,有一些產(chǎn)品已經(jīng)十分普及,如掃地機(jī)器人,呈圓盤形,可在室內(nèi)移動(dòng)掃地、擦地。半身人形機(jī)器人作為咨訊平臺(tái),也已經(jīng)出現(xiàn)在大型購物中心里。相比之下,研發(fā)全人形機(jī)器人比較困難,需要設(shè)計(jì)理念的創(chuàng)新和技術(shù)的突破。
目前,國際上一些科研機(jī)構(gòu)和科技公司已經(jīng)錨定人形機(jī)器人進(jìn)行巨額投資和深入研發(fā)。2023年12月,特斯拉公司創(chuàng)始人馬斯克在社交平臺(tái)展示其第二代人形機(jī)器人擎天柱:它可以在特斯拉工廠內(nèi)行走,在健身房內(nèi)做深蹲,還能完成一手拿取雞蛋后,換至另一個(gè)手,再將雞蛋放到容器中的動(dòng)作。中國的電科機(jī)器人1號(hào)擁有39個(gè)自由度(包括手指關(guān)節(jié)),單臂最大負(fù)載5千克,最快行走速度5千米每小時(shí),可拿杯子、搬箱子,在斜坡、碎石地、草地等非平整路面上行走。
特斯拉公司計(jì)劃,擎天柱將在未來3~5年內(nèi)量產(chǎn),售價(jià)2萬美元,相當(dāng)于一個(gè)工人一年的工資。與專業(yè)工業(yè)機(jī)器人不同,它是通用人形機(jī)器人,能幫助人做許多工作。據(jù)悉,電科機(jī)器人1號(hào)也計(jì)劃于2024年投產(chǎn)。
人形機(jī)器人可以用于生產(chǎn),也可以用于服務(wù)業(yè),如在工廠工作,裝配零件、操作機(jī)床、搬運(yùn)貨物,還能在田間地頭干農(nóng)活,在家里做多種家務(wù)。最好的情況是,未來每家都有一位人形機(jī)器人做家務(wù)、照料老人及孩子。
1921年,捷克作家卡雷爾·恰佩克在戲劇作品《羅瑟姆的萬能機(jī)器人》中首次提到人形機(jī)器人(robota),100多年過去,人形機(jī)器人尚未全面進(jìn)入服務(wù)行業(yè)。人形機(jī)器人若要進(jìn)入家庭或服務(wù)于第三產(chǎn)業(yè),有幾個(gè)問題必須解決。第一,人形機(jī)器人需要具備隨時(shí)接受指令就能服務(wù)的能力,如隨指令倒茶、清潔室內(nèi)環(huán)境、洗衣、做飯等。第二,人形機(jī)器人要具備智能,能夠感知和理解周圍環(huán)境,并做出相應(yīng)的反應(yīng)、決策和行為。例如,做飯時(shí)突然有糊味出現(xiàn),人形機(jī)器人應(yīng)當(dāng)像人一樣進(jìn)行觀察和判斷,如果是火力太高,應(yīng)立即關(guān)掉爐火,如果是鍋中水少了,應(yīng)加點(diǎn)水。第三,設(shè)計(jì)者還應(yīng)對(duì)人形機(jī)器人進(jìn)行限制,比如,禁止機(jī)器人執(zhí)行傷害人類的指令。
隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展,人形機(jī)器人還會(huì)具備察言觀色的能力,比如,發(fā)現(xiàn)主人心情低落,會(huì)主動(dòng)與主人聊天;在主人遇到困難時(shí),能提供信息,甚至幫助主人處理問題,這樣的機(jī)器人將受到更多人的青睞,有機(jī)會(huì)承擔(dān)更多服務(wù)工作。最近涌現(xiàn)的人形機(jī)器人正在改變?nèi)藗儗?duì)于機(jī)器人的認(rèn)知,相信未來會(huì)有更多不同類型的機(jī)器人進(jìn)入各行各業(yè),成為人類的得力助手。
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